KR100887340B1 - 광학 시트 제조 장치, 광학 시트 제조 방법 및 이를이용하여 제조된 광학 시트 - Google Patents

Abstract

평판 표시 장치에 적용되는 광학 시트를 제조하기 위한 광학 시트 제조 장치, 광학 시트 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 광학 시트가 제공된다. 광학 시트 제조 장치는 마스터롤, 패턴을 포함하고 패턴의 이면과 상기 마스터롤의 적어도 일부가 접촉하여 회전하는 몰드 필름, 몰드 필름의 패턴에 고분자 수지를 공급하는 적어도 하나의 코팅롤, 몰드 필름의 패턴 표면의 고분자 수지를 몰드 필름의 패턴 내부로 압착하여 몰드 필름의 패턴 내부를 고분자 수지로 충진하는 적어도 하나의 스퀴이징롤, 몰드 필름의 장력을 조절하여 몰드 필름을 전체적으로 균일하게 조절하는 장력조절롤, 몰드 필름과 고분자 수지의 패턴을 형성하고자 하는 투명 기재를 마스터롤 상에서 합지하는 합지롤, 고분자 수지의 패턴을 경화하는 경화 수단, 및 고분자 수지의 패턴이 형성된 기재 필름과 몰드 필름을 분리하는 분리롤을 포함한다.

액정 표시 장치, 광학 시트, 투명 기재, 패턴, 몰드 필름

Description

광학 시트 제조 장치, 광학 시트 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 광학 시트{Apparatus for fabricationg optical sheet, method for fabricating optical sheet, and optical sheet fabricated using the same}

본 발명은 광학 시트 제조 장치, 광학 시트 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 광학 시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평판 표시 장치에 적용되는 광학 시트를 제조하기 위한 광학 시트 제조 장치, 광학 시트 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 광학 시트에 관한 것이다.

평판 표시 장치에 적용되는 광학 시트는 종래 압출 금형 몰드를 이용하여 제조되었다. 이러한 압출 금형 몰드를 이용하여 광학 시트를 제조하는 경우에는 광학 시트의 목적하는 패턴의 형상이 달라질 때마다 금형 몰드를 따로 제작하여야 하였다. 또한, 평판 표시 장치의 박형화 경향에 따라 얇아진 광학 시트의 표면을 고른 두께로 형성하는 것이 어려웠고, 이러한 압출 금형 몰드를 이용하여 광학 시트를 제조하는 과정에서 광학 시트 내에 형성되는 기포를 제어하기가 어려워, 압출 금형 몰드를 이용하여 광학 시트를 제조하는 경우 광학 시트의 특성이 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 목적하는 패턴을 용이하게 구현할 수 있고, 광학 시트의 특성 저하가 없는 광학 시트 제조 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 목적하는 패턴을 용이하게 구현할 수 있고, 광학 시트의 특성 저하가 없는 광학 시트 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는 이러한 광학 시트 제조 장치를 이용하여 제조된 광학 시트를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트 제조 장치는 마스터롤, 패턴을 포함하고 상기 패턴의 이면과 상기 마스터롤의 적어도 일부가 접촉하여 회전하는 몰드 필름, 상기 몰드 필름의 상기 패턴에 고분자 수지를 공급하는 적어도 하나의 코팅롤, 상기 몰드 필름의 패턴 표면의 상기 고분자 수지를 상기 몰드 필름의 패턴 내부로 압착하여 상기 몰드 필름의 패턴 내부를 상기 고분자 수지로 충진하는 적어도 하나의 스퀴이징롤, 상기 몰드 필름의 장력을 조절하여 상기 몰드 필름을 전체적으로 균일하게 조절하는 장력조절롤, 상기 몰드 필름과 상기 고분자 수지의 패턴을 형성하고자 하는 투명 기재를 상기 마스터롤 상에서 합지하는 합지롤, 상기 고분자 수지의 패턴을 경화하는 경화 수단 및 상기 고분자 수지의 패턴이 형성된 투명 기 재와 상기 몰드 필름을 분리하는 분리롤을 포함한다.

이때, 상기 몰드 필름은 예를 들어 벨트 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 코팅롤은 상기 몰드 필름의 상기 패턴에 다단계로 상기 고분자 수지를 공급할 수 있다.

또한, 상기 광학 시트 제조 장치는 상기 코팅롤의 하부에 위치하며, 상기 코팅롤에 상기 고분자 수지를 공급하는 수지 공급조를 더 포함할 수 있으며, 이러한 상기 수지 공급조는 상기 고분자 수지를 일정 온도로 유지하는 가열 수단을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 광학 시트 제조 장치는 상기 몰드 필름을 개재하여 상기 코팅롤의 상부에 위치하며, 상기 몰드 필름을 지지하는 적어도 하나의 닙롤을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 광학 시트 제조 장치는 상기 스퀴이징롤의 하부에 위치하며, 상기 스퀴이징롤에 상기 고분자 수지를 공급하는 수지 공급조를 더 포함할 수 있다. 이러한 상기 스퀴이징롤은 상기 고분자 수지를 상기 몰드 필름의 패턴의 내부에 다단계로 충진할 수 있다.

또한, 상기 경화 수단은 열 또는 자외선 경화 수단일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트 제조 방법은 몰드 필름을 회전시키며 상기 몰드 필름의 패턴에 고분자 수지를 공급하는 단계, 상기 몰드 필름의 패턴 표면에 존재하는 상기 고분자 수지를 상기 몰드 필름의 패턴 내부로 압착하여 상기 몰드 필름의 패턴 내부에 상기 고분자 수지를 충진하는 단계, 상기 고분자 수지가 공급된 상기 몰드 필름의 장력을 조절하여 몰드 필름 전체를 균일하게 조절하는 단계, 상기 몰드 필름을 상기 고분자 수지의 패턴을 형성하고자 하는 투명 기재와 합지하는 단계, 상기 투명 기재 상에 전사된 고분자 수지의 패턴을 경화하는 단계 및 상기 고분자 수지의 패턴이 형성된 기재 필름과 상기 몰드 필름을 분리하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 고분자 수지는 상기 몰드 필름의 패턴에 다단계로 공급될 수 있다.

또한, 상기 광학 시트 제조 방법에서 상기 고분자 수지 공급 단계에서 상기 몰드 필름을 지지하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 광학 시트 제조 방법에서 상기 고분자 수지는 상기 몰드 필름의 패턴의 내부에 다단계로 충진될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트는 상기한 바와 같은 광학 시트 제조 장치를 이용하여 제조될 수 있다.

본 광학 시트 제조 장치는 코팅롤과 스퀴이징롤에 의해 다단계로 고분자 수지가 충분히 몰드 필름의 패턴에 전사될 뿐만 아니라, 몰드 필름의 패턴 내부로 충분히 고분자 수지가 압착되어 침투해 들어감으로써, 몰드 필름의 패턴 형상 변화없이 그대로 투명 기재에 전사되어 광학 시트로 제조될 수 있기 때문에 고휘도의 광학시트를 제조할 수 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

공간적으로 상대적인 용어인 아래(below, beneath, lower), 위(above, under) 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관 관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성 요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성 요소를 뒤집을 경우, 다른 구성 요소의 아래(below, beneath)로 기술된 구성 요소는 다른 구성 요소의 위(above, under)에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 아래는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성 요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트 제조 장치를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트 제조 장치의 개략적인 구성도이고, 도 2 내지 도 4는 도 1의 A, B 및 C 영역을 각각 확대하여 도시한 확대도이다.

우선, 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트 제조 장치는 마스터롤(1110), 몰드 필름(1120), 코팅롤(1130), 스퀴이징롤(1160), 장력조절롤(1170), 합지롤(1180), 경화 수단(1210) 및 분리롤(1220)을 포함한다.

우선, 마스터롤(1110)은 회전 가능한 원통형 롤로서, 금속 재질 또는 탄성 재질로 이루어질 수 있다. 마스터롤(1110)의 재질이 금속인 경우에는 일반적인 탄소강, 담금질강 등의 구조용 강재를 포함하여 이루어질 수 있고, 그 재질이 탄성 재질인 경우 내열 실리콘 고무, 불소 고무 등을 포함하여 이루어질 수도 있다.

이러한 마스터롤(1110)의 외주연에는 도 2에 도시한 바와 같은 몰드 필름(1120)이 위치한다. 몰드 필름(1120)의 일측에는 패턴이 형성되어 있고, 타측에는 평탄면으로 되어 있어, 이러한 평탄한 면이 마스터롤(1110)과 적어도 일부 접촉하여 위치한다.

몰드 필름(1120)은 도 2에 도시한 바와 같이 투명 필름(1122) 상에 패턴 필름(1124)을 포함하는 것일 수도 있고, 도시하지는 않았지만 일체형으로 이루어진 것일 수도 있다.

또한, 도시하지 않았지만 몰드 필름(1120)과 마스터롤(1110)이 접촉하는 투명 필름(1122) 측에 마찰 수단을 더 구비하여, 마스터롤(1110)과 몰드 필름(1120)의 마찰력을 증가시켜 마스터롤(1110)과 몰드 필름(1120)이 서로 헛도는 것을 방지할 수 있다.

또한, 몰드 필름(1120)은 예를 들어 벨트 형상을 가질 수 있고, 이러한 벨트 형상을 갖는 몰드 필름(1120)의 직경은 상술한 마스터롤(1110)의 직경보다 더 큰 직경을 가져야 한다.

상술한 몰드 필름(1120)은 도 2에 도시한 바와 같이 그 패턴의 형상은 반구형의 모양을 가질 수도 있고, 도시하지 않았지만 삼각 프리즘 모양을 가질 수도 있으며, 이러한 패턴의 형상은 특별히 한정되지 않고 광학 시트에 형성하고자 하는 패턴에 따라 그와 상보적인 모양을 가질 수 있다.

또한, 몰드 필름(1120)은 후술하는 코팅롤(1130)에 의해 몰드 필름(1120)의 패턴 내에 공급되는 고분자 수지(1140)를 수용하기 위해서 소정의 표면 에너지를 가져야한다. 표면 에너지값은 몰드 필름(1120)의 고분자 수지(1140)와의 점착성과 관련된 물성이다. 즉, 몰드 필름(1120)의 패턴이 코팅롤(1130)으로부터 공급되는 고분자 수지(1140)를 수용하고, 몰드 필름(1120)의 패턴 외부로 유출되는 양을 최소한으로 하기 위해서 소정의 표면 에너지값이 요구된다. 몰드 필름(1120)의 표면 에너지값은 고분자 수지(1140)의 종류에 따라 상대적으로 조절될 수 있으며, 예를 들여 약 15 내지 65dyne/㎝의 범위 내에서 선택될 수 있다. 예를 들어 고분자 수지(1140)가 불소 수지인 경우, 몰드 필름(1120)의 표면 에너지값은 약 30dyne/㎝ 이상 일 수 있다. 이러한 몰드 필름(1120)의 패턴이 형성되어 있는 패턴 필름(1122)의 재질로는 상술한 바와 같은 표면 에너지값을 만족하는 실리콘 수지 등이 사용될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 코팅롤(1130)은 마스터롤(1110)과 이격되어 있으며, 마스터롤(1110)의 회전에 의해 함께 회전하는 몰드 필름(1120)의 패턴에 고분자 수지(1140)를 공급한다. 광학 시트 제조 장치에는 이러한 코팅롤(1130)이 적어도 하나 포함될 수 있으며, 광학 시트 제조 장치의 점유 공간, 고분자 수지(1140)의 공급 효율 등을 고려하여 코팅롤(1130)의 개수는 조절될 수 있다.

또한, 코팅롤(1130)은 목적하는 양의 고분자 수지(1140)를 수용하고, 이 고분자 수지(1140)를 다시 몰드 필름(1120)의 패턴에 공급하여야 하므로, 소정의 표면 경도값이 요구된다. 즉, 코팅롤(1130)의 하부에 위치하는 수지 공급조(1132)로부터 목적하는 양의 고분자 수지(1140)를 수용하면서도, 몰드 필름(1120)의 패턴 내에 충분한 양의 고분자 수지(1140)가 공급될 수 있는 범위의 표면 경도값을 가질 것이 요구된다.

이러한 코팅롤(1130)의 표면 경도는 사용되는 고분자 수지(1140)의 종류, 몰드 필름(1120)의 패턴을 구성하는 재질에 따라 상대적으로 조절될 수 있으며, 예를 들어 약 10 내지 90도의 범위 내에서 선택될 수 있다.

고분자 수지(1140)가 예를 들어 폴리메틸메타크릴레이트 수지이고, 몰드 필름(1120)의 패턴의 재질이 예를 들어 폴리메틸메타그릴레이트 수지로 이루어진 경우, 코팅롤(1130)의 표면 경도값은 예를 들어 약 10 내지 20도 일 수 있다. 이러한 코팅롤(1130)의 재질로는 상술한 바와 같은 표면 에너지값을 만족하는 실리콘 수지 등이 사용될 수 있다.

코팅롤(1130) 하부의 수지 공급조(1132)는 고분자 수지(1140)를 수용하는 것 으로, 코팅롤(1130)과 고분자 수지(1140)가 접촉하는 장소를 제공하여 코팅롤(1130)에 고분자 수지(1140)를 제공한다.

수지 공급조(1132)에서는 고분자 수지(1140)가 유동성을 갖는 액상 상태를 유지할 수 있도록 가열 수단(도시하지 않음)을 구비할 수 있다. 수지 공급조(1132)의 온도는 수지 공급조(1132)에 수용되는 고분자 수지(1140)의 종류에 따라 다를 수 있으며, 예를 들어 약 20 내지 80℃일 수 있다.

이러한 수지 공급조(1132)에 수용되는 고분자 수지(1140)로는 열 경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지일 수 있으며, 예를 들어 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리염화비닐 수지, 열가소성 엘라스토머, 실리콘 수지, 불소 수지 및 이들의 공중합체 중에서 적어도 하나 선택될 수 있다. 이러한 고분자 수지(1140) 외에도 수지 공급조에는 광 확산제, 대전 방지제 등의 첨가물을 더 수용할 수 있다.

닙롤(1150)은 회전 가능한 원통형의 롤로서, 코팅롤(1130)의 상부에 몰드 필름(1120)을 개재하여 위치할 수 있다. 즉, 닙롤(1150)은 코팅롤(1130)이 몰드 필름(1120)의 패턴(1124) 측에 접촉하는 반대쪽에서 몰드 필름(1120)의 투명 필름(1122)과 접촉하여, 코팅롤(1130)로부터 몰드 필름(1120)을 지지하고, 몰드 필름(1120)의 슬립 현상을 방지하는 역할을 한다.

또한, 코팅롤(1130)에 의해 고분자 수지(1140)가 공급된 몰드 필름(1120)의 패턴에 추가로 고분자 수지(1140)을 더 공급하고, 마스터롤(1110)과 접촉하도록 가 압하여, 몰드 필름(1120)의 표면에 위치하는 고분자 수지(1140)를 몰드 필름(1120)의 패턴 내부로 압착하여, 몰드 필름의 패턴 내부를 고분자 수지로 충분하게 충진하는 스퀴이징롤(1160)이 위치할 수 있다.

광학 시트 제조 장치에는 이러한 스퀴이징롤(1160)이 적어도 하나 포함될 수 있으며, 광학 시트 제조 장치의 점유 공간, 고분자 수지(1140)의 충진 정도 등을 고려하여 스퀴이징롤(1160)의 개수는 조절될 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 이러한 스퀴이징롤(1160)에 의해 몰드 필름(1120)의 패턴 내로 고분자 수지(1140)가 충진될 수 있다.

또한, 스퀴이징롤(1160)은 목적하는 양의 고분자 수지(1140)를 수용하고, 이 고분자 수지(1140)를 다시 몰드 필름(1120)의 패턴 내에 충진하여야 하므로, 소정의 표면 경도값이 요구된다. 즉, 스퀴이징롤(1160)의 하부에 위치하는 수지 공급조(1162)로부터 목적하는 양의 고분자 수지(1140)를 수용하면서도, 몰드 필름(1120)의 패턴 내에 충분한 양의 고분자 수지(1140)가 공급될 수 있는 범위의 표면 경도값을 가질 것이 요구된다.

이러한 스퀴이징롤(1160)의 표면 경도는 사용되는 고분자 수지(1140)의 종류, 몰드 필름(1120)의 패턴을 구성하는 재질에 따라 상대적으로 조절될 수 있으며, 예를 들어 약 10 내지 90도의 범위 내에서 선택될 수 있다.

고분자 수지(1140)가 예를 들어 폴리메틸메타크릴레이트 수지이고, 몰드 필름(1120)의 패턴의 재질이 예를 들어 폴리메틸메타그릴레이트 수지로 이루어진 경우, 스퀴이징롤(1160)의 표면 경도값은 예를 들어 약 10 내지 20도 일 수 있다. 이 러한 스퀴이징롤(1160)의 재질로는 상술한 바와 같은 표면 에너지값을 만족하는 실리콘 수지 등이 사용될 수 있다.

스퀴이징롤(1160) 하부의 수지 공급조(1162)는 고분자 수지(1140)를 수용하는 것으로, 스퀴이징롤 (1160)과 고분자 수지(1140)가 접촉하는 장소를 제공하여 몰드 필름(1120)의 패턴 내에에 고분자 수지(1140)를 충진한다. 가열 수단(도시하지 않음)을 구비할 수 있다.

장력조절롤(1170)은 회전 가능한 원통형의 롤로서, 몰드 필름(1120)의 장력을 조절하기 위한 것이다. 즉, 장력조절롤(1170)은 마스터롤(1110) 주위를 둘러싸는 몰드 필름(1120)이 쳐지거나 좌우 발란스가 맞지 않을 경우 몰드 필름(1120)을 전체적으로 균일하게 조절하는 역할을 한다. 이러한 장력조절롤(1170)은 마스터롤(1110)과 이격되어, 몰드 필름(1120)의 투명 필름(1122) 측과 접촉하여 위치하며, 몰드 필름(1120)의 상태에 따라 그 장력을 조절하기 위해 상하좌우로의 이동이 가능하다.

합지롤(1180)은 원통형의 회전 가능한 롤로서, 몰드 필름(1120) 내의 고분자 수지(1140)를 패턴을 형성하고자 하는 투명 기재(1190)에 전사하도록 몰드 필름(1120)과 투명 기재(1190)를 합지하기 위한 것이다.

합지롤(1180)은 마스터롤(1110) 상에서 몰드 필름(1120)과 투명 기재(1190)를 개재하여 위치하며, 투명 기재(1190) 측에서 투명 기재(1190)와 몰드 필름(1120)을 가압하여 몰드 필름(1120)의 패턴 내의 고분자 수지(1140)를 투명 기재(1190)로 전사하게 한다.

이때, 투명 기재(1190)는 별도의 언와인더롤(unwinder roll, 1182)로부터 합지롤(1180)에 제공되며, 투명 기재(1190)는 예를 들어 광을 투과시킬 수 있는 투명한 재질로 이루어진 필름 형태의 것으로, 예를 들어 폴리카보네이트 수지, 폴리술폰 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐클로라이드 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리노르보넨 수지, 폴리에스테르 수지 등을 사용할 수 있다.

합지롤(1180)은 몰드 패턴(1120)의 패턴 내의 고분자 수지(1140)와 투명 기재(1190)를 합지하기 위해 소정의 힘으로 가압하여 몰드 패턴(1120)의 고분자 수지(1140)와 투명 기재(1190)를 압착하게 된다. 이때 마스터롤(1110)에 대해 합지롤(1180)이 가압 압력은 예를 들어 약 1 내지 10kgf/㎠일 수 있다.

경화 수단(1210)은 투명 기재(1190) 상에 전사된 고분자 수지(1140)를 경화하여, 고분자 수지(1140)로 이루어진 패턴과 투명 기재(1190)가 분리되는 것을 방지하기 위한 것이다. 경화 수단(1210)은 예를 들어 열 경화 수단일 수도 있으며, 자외선 경화 수단일 수도 있다. 이는 사용되는 고분자 수지(1140)의 종류에 따라 선택될 수 있다.

이러한 경화 수단(1210)에 의해 고분자 수지(1140)가 경화됨으로써, 투명 기재(1190) 상에 고분자 수지(1140)로 이루어진 목적하는 패턴이 형성되게 된다. 경화 수단(1210)에 의해 경화된 고분자 수지(1142)는 도 4에 도시한 바와 같이 투명 기재(1190) 상에 부착되어 있게 된다.

분리롤(1220)은 한쌍의 원통형의 회전 가능한 롤로서, 경화 수단(1210)에 의해 경화된 고분자 수지의 패턴이 부착된 투명 기재(1190)를 포함하는 광학 시트와 몰드 필름(1120)을 분리하기 위한 것이다.

도시하지는 않았지만, 광학 시트 제조 장치는 분리롤(1220)에 의해 분리된 광학 시트를 권취하는 리와인드롤을 더 포함할 수 있다.

계속해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트 제조 장치를 이용하여 광학 시트를 제조하는 방법을 도 1 및 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 제조 방법을 순서대로 도시한 공정 순서도이다.

우선, 몰드 필름의 패턴에 고분자 수지를 공급한다(도 5의 S1).

도 1에 도시한 바와 같이, 마스터롤(1110)을 회전시키게 되면, 마스터롤(1110) 외주연을 따라 둘러져 있으며 적어도 일부가 마스터롤(1110)과 접촉되어 있는 몰드 필름(1120)이 회전하면서, 코팅롤(1130)로부터 고분자 수지(1140)를 공급받게 된다.

이때, 코팅롤(1130)은 마스터롤(1110)과 반대 방향으로 회전하게 되고, 코팅롤(1130) 하부의 수지 공급조(1132)로부터 제공된 고분자 수지(1140)를 몰드 필름(1120)의 패턴으로 공급한다.

몰드 필름(1120)의 패턴으로 공급되는 고분자 수지(1140)는 적어도 하나, 예를 들어 2개 이상의 코팅롤(1130)을 통해 다단계로 몰드 필름(1120)의 패턴으로 공급될 수 있다. 고분자 수지(1140)를 다단계로 공급하게 되면, 고분자 수지(1140) 내에 포함될 수 있는 기포의 양을 최소화할 수 있고, 결국 완성된 광학 시트 내에 기포 함유량을 최소화할 수 있어, 광학 시트의 특성을 저하시키기 않게 된다.

이때, 수지 공급조(1132)의 온도는 내부에 수용되어 있는 고분자 수지(1140) 가 소정의 점도, 예를 들어 50 내지 5,000cps 의 점도를 유지할 수 있도록, 예를 들어 약 20 내지 80℃로 유지될 수 있다.

또한, 몰드 필름(1120)을 개재하여 코팅롤(1130) 상부에 위치하는 닙롤(1150)은 코팅롤(1130)과 반대 방향으로 회전하면서 코팅롤(1130)로부터 몰드 필름(1120)을 지지하고, 몰드 필름(1120)의 슬립 현상을 방지한다.

다음, 몰드 필름의 패턴 내부로 고분자 수지를 충진한다(도 5의 S2).

고분자 수지(1140)가 공급되어 있는 몰드 필름(1120)을 스퀴이징롤(1160)을 이용하여 마스터롤(1110)에 가압하여 몰드 필름(1120)의 표면에 존재하는 고분자 수지(1140)를 압착하여 몰드 필름(1120)의 패턴 내로 충진할 수 있다. 이러한 스퀴이징롤(1170)은 마스터롤(1110)과 반대방향으로 회전하게 되고, 스퀴이징롤(1160) 하부에 위치하는 수지 공급조(1162)로부터 고분자 수지(1140)를 제공받아, 몰드 필름(1120)의 패턴 내로 추가로 고분자 수지(1140)를 충진할 수 있다.

몰드 필름(1120)의 패턴에 충진되는 고분자 수지(1140)는 적어도 하나, 예를 들어 2개 이상의 스퀴이징롤(1160)을 통해 다단계로 몰드 필름(1120)의 패턴 내로 충진될 수 있다. 고분자 수지(1140)를 다단계로 충진하게 되면, 고분자 수지(1140) 내에 포함될 수 있는 기포의 양을 최소화할 수 있고, 결국 완성된 광학 시트 내에 기포 함유량을 최소화할 수 있어, 광학 시트의 특성을 저하시키기 않게 된다.

이때, 수지 공급조(1162)의 온도는 내부에 수용되어 있는 고분자 수지(1140)가 소정의 점도, 예를 들어 50 내지 5,000cps 의 점도를 유지할 수 있도록 예를 들어 약 20 내지 80℃로 유지될 수 있다.

이어, 몰드 필름의 장력을 조절하여 몰드 필름 전체를 균일하게 조절한다(도 5의 S3).

몰드 필름(1120)의 패턴 내로 고분자 수지(1140)가 충분하게 충진된 상태에서 장력조절롤(1170)에 의해 몰드 필름(1120)을 전체적으로 균일하도록 조절될 수 있다. 이때, 몰드 필름(1120)의 상태에 따라 장력조절롤(1170)은 마스터롤(1110)과 동일한 방향으로 회전하면서, 그 회전 중심축이 상하좌우로 움직이며 몰드 필름(1120)의 장력을 조절할 수 있다.

다음, 몰드 필름을 고분자 수지의 패턴을 형성하고자 하는 투명 기재와 합지한다(도 5의 S4).

몰드 필름(1120)의 패턴 내에 실질적으로 100%에 가깝게 충진된 고분자 수지(1140)와 투명 기재(1190)를 합지한다. 투명 기재(1190)는 언와인드롤(1182)을 통해 합지롤(1180)에 연속적으로 제공된다.

그후, 마스터롤(1110)과 합지롤(1180)은 몰드 필름(1120)과 투명 기재(1190)를 개재하여 서로 반대 방향으로 회전하면서, 합지롤(1180)은 소정의 압력, 예를 들어 1 내지 10kgf/㎠으로 투명 기재(1190)와 몰드 필름(1120)을 가압하여, 투명 기재(1190)와 몰드 필름(1120)을 합지하여, 몰드 필름(1120)의 패턴 내의 고분자 수지(1140)를 투명 기재(1190)에 전사한다.

이어, 투명 기재 상에 전사된 고분자 수지 패턴을 경화한다(도 5의 S5).

합지롤(1180)과 마스터롤(1110) 사이를 통과하면서 투명 기재(1190) 상에 전사된 고분자 수지(1140)의 패턴을 경화하여 투명 기재(1190)와 고분자 수지(1140) 의 패턴이 서로 분리되지 않도록 한다. 고분자 수지(1140)를 경화하기 위한 경화 수단(1210)으로서, 예를 들어 자외선 경화 수단 또는 열 경화 수단이 사용될 수 있으며, 고분자 수지(1140)의 종류에 따라 이에 적합한 경화 수단(1210)이 선택되어 사용될 수 있다. 이러한 경화 단계를 통해 고분자 수지(1140)는 소정의 패턴으로 투명 기재(1190) 상에 부착되게 된다.

이어, 경화된 고분자 수지 패턴을 포함하는 투명 기재와 몰드 필름을 분리한다(도 5의 S6).

투명 기재(1190) 상에 소정의 패턴으로 경화된 고분자 수지(도 4의 1142)를 한쌍의 분리롤(1220) 사이를 통과시켜, 몰드 필름(1120)으로부터 분리한다.

상술한 바와 같은 제조 방법에 의해 완성된 광학 시트는 리와인더 롤(도시하지 않음)에 권취되어, 통상의 광학 시트의 가공 과정을 거치게 된다. 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 투명 기재(B)와 고분자 수지를 포함하여 이루어진 패턴(P)을 포함하는 광학 시트는 평판 표시 장치, 예를 들어 액정 표시 장치의 백라이트 어셈블리에 적용가능한 것으로, 확산 시트, 프리즘 시트일 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트 제조 장치의 개략적인 구성도이다.

도 2 내지 도 4는 도 1의 A, B 및 C를 각각 확대하여 도시한 확대도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 제조 방법을 순서대로 도시한 공정 순서도이다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 사시도들이다.

Claims (14)

1. 마스터롤;

   패턴을 포함하고, 상기 패턴의 이면과 상기 마스터롤의 적어도 일부가 접촉하여 회전하는 몰드 필름;

   상기 몰드 필름의 상기 패턴에 고분자 수지를 공급하는 적어도 하나의 코팅롤;

   상기 몰드 필름의 패턴 표면의 상기 고분자 수지를 상기 몰드 필름의 패턴 내부로 압착하여 상기 몰드 필름의 패턴 내부를 상기 고분자 수지로 충진하는 적어도 하나의 스퀴이징롤;

   상기 몰드 필름의 장력을 조절하여 상기 몰드 필름을 전체적으로 균일하게 조절하는 장력조절롤;

   상기 몰드 필름과 상기 고분자 수지의 패턴을 형성하고자 하는 투명 기재를 상기 마스터롤 상에서 합지하는 합지롤;

   상기 고분자 수지의 패턴을 경화하는 경화 수단; 및

   상기 고분자 수지의 패턴이 형성된 투명 기재와 상기 몰드 필름을 분리하는 분리롤을 포함하는 광학 시트 제조 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 몰드 필름은 벨트 형상을 갖는 광학 시트 제조 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 코팅롤은 상기 몰드 필름의 상기 패턴에 다단계로 상기 고분자 수지를 공급하는 광학 시트 제조 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 코팅롤의 하부에 위치하며, 상기 코팅롤에 상기 고분자 수지를 공급하는 수지 공급조를 더 포함하는 광학 시트 제조 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 수지 공급조는 상기 고분자 수지를 일정 온도로 유지하는 가열 수단을 더 포함하는 광학 시트 제조 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 몰드 필름을 개재하여 상기 코팅롤의 상부에 위치하며, 상기 몰드 필름을 지지하는 적어도 하나의 닙롤을 더 포함하는 광학 시트 제조 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 스퀴이징롤의 하부에 위치하며, 상기 스퀴이징롤에 상기 고분자 수지를 공급하는 수지 공급조를 더 포함하는 광학 시트 제조 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 스퀴이징롤은 상기 고분자 수지를 상기 몰드 필름의 패턴 내부에 다단계로 충진하는 광학 시트 제조 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 경화 수단은 열 또는 자외선 경화 수단인 광학 시트 제조 장치.
10. 몰드 필름을 회전시키며 상기 몰드 필름의 패턴에 고분자 수지를 공급하는 단계;

    상기 몰드 필름의 패턴 표면에 존재하는 상기 고분자 수지를 상기 몰드 필름의 패턴 내부로 압착하여 상기 몰드 필름의 패턴 내부에 상기 고분자 수지를 충진하는 단계;

    상기 고분자 수지가 공급된 상기 몰드 필름의 장력을 조절하여 몰드 필름 전체를 균일하게 조절하는 단계;

    상기 몰드 필름을 상기 고분자 수지의 패턴을 형성하고자 하는 투명 기재와 합지하는 단계;

    상기 투명 기재 상에 전사된 고분자 수지의 패턴을 경화하는 단계; 및

    상기 고분자 수지의 패턴이 형성된 기재 필름과 상기 몰드 필름을 분리하는 단계를 포함하는 광학 시트 제조 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 고분자 수지는 상기 몰드 필름의 패턴에 다단계로 공급되는 광학 시트 제조 방법.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 고분자 수지 공급 단계에서 상기 몰드 필름을 지지하는 단계를 더 포함하는 광학 시트 제조 방법.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 고분자 수지는 상기 몰드 필름의 패턴 내부에 다단계로 충진되는 광학 시트 제조 방법.
14. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 항에 따른 광학 시트 제조 장치를 이용하여 제조된 광학 시트.

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